In dieser Übersichtsarbeit werden neue Entwicklungen in der Förster-Resonanz-Energie-Transfer (FRET)-Mikroskopie und ihre Anwendung auf zelluläre Rezeptoren diskutiert. Die Methode basiert auf der kinetischen Theorie des FRET, mit der FRET nicht nur in Dimeren, sondern auch in Oligomeren höherer Ordnung aus Donor- und Akzeptor-Fluorophoren vorhergesagt werden kann. Modelle, die auf solchen FRET-Vorhersagen beruhen, können an beobachtete FRET-Effizienz-Histogramme (auch FRET-Spektrogramme genannt) angepasst und zur Schätzung von intrazellulären Bindungskonstanten, freien Energiewerten und Stöchiometrien verwendet werden. Diese „FRET-Spektrometrie“-Methoden wurden zur Analyse von Oligomeren eingesetzt, die von verschiedenen Rezeptoren in Zellsignalwegen gebildet werden, aber bis vor kurzem waren solche Studien auf Rezeptoren an der Zelloberfläche beschränkt. Zur Untersuchung von Komplexen, die sich im Inneren der Zelle befinden, wurde eine Technik namens Quantitative Micro-Spectroscopic Imaging (Q-MSI) entwickelt. Q-MSI kombiniert die Bestimmung der quaternären Struktur aus scheinbaren FRET-Spektrogrammen auf Pixelebene mit der Bestimmung der Donor- und Akzeptorkonzentrationen auf Organellebene. Dies geschieht durch die Auflösung und Analyse des Spektrums eines dritten Fluoreszenzmarkers, der nicht an FRET teilnimmt. Q-MSI wurde erstmals eingesetzt, um die Interaktion einer Klasse von zytoplasmatischen Rezeptoren zu untersuchen, die virale RNA binden und über Komplexe, die hauptsächlich an mitochondrialen Membranen gebildet werden, eine antivirale Reaktion signalisieren. Q-MSI deckte bisher unbekannte Ausrichtungen der mitochondrialen RNA-Rezeptoren und die Interaktion zwischen dem viralen RNA-Rezeptor LGP2 und der vom Hepatitis-Virus kodierten RNA-Helikase auf. Die biologische Bedeutung dieser neuen Beobachtungen wird diskutiert.